• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.137-144
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• 2020

저농도 암모니아의 재생 및 농축을 위하여 초음파 함침법으로 금속 첨착 활성탄을 제조하였다. 금속으로는 마그네슘과 구리를 선정하였고, 염화물(Cl^-)과 질산염(NO₃^-) 전구체를 사용하여 활성탄 표면에 첨착하였다. 흡착제의 물리 및 화학적 특성은 TGA, BET 그리고 NH₃-TPD를 통해 분석되었다. 암모니아 파과실험은 고정층 반응기를 사용하여 암모니아(1000 mg L^-1 NH₃, balanced N₂)를 100 mL min^-1으로 주입하였으며, 온도변동 흡착법(TSA)과 압력변동 흡착법(PSA, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 Mpa)에서 수행하였다. 암모니아의 흡착 및 탈착 성능은 NH₃-TPD와 TSA 및 PSA 공정에서 AC-Mg(Cl) > AC-Cu(Cl) > AC-Mg(N) > AC-Cu(N) > AC 순으로 나타났다. 그 중 MgCl₂를 사용한 AC-Mg(Cl)은 TSA에서 평균 흡착량 2.138 mmol g^-1을 나타내었다. 또한 PSA 0.9 Mpa에서 3.848 mmol g^-1로 가장 높은 초기 흡착량을 나타내었다. 활성탄 표면에 금속이 첨착되면 물리흡착뿐만 아니라 화학흡착이 수반되어 흡착 및 탈착 성능이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 흡착제는 반복적인 공정에도 안정적인 흡착 및 탈착 성능을 나타내어 TSA와 PSA 공정에서의 적용 가능성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.598-603
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• 2023

촉매를 사용한 전기화학적 암모니아 생산은 주변 온도 및 압력 조건, 환경 친화적인 작동 및 고순도 암모니아 생산을 가능하게 함으로써 전통적인 하버-보쉬 방법을 대체할 대안으로서 가능성이 있다. 본 연구에서는 제1원리 계산을 사용하여 루테늄 촉매의 표면에서 발생하는 질소 환원 반응에 초점을 맞춘다. 루테늄의 (0001) 및 (1000) 표면에서 질소 환원에 대한 반응 경로를 모델링하여 반응 구조를 최적화하고 각 단계에 대한 유리한 경로를 예측했다. 각 표면에서의 N₂의 흡착 구성은 후속 반응 활동에 상당한 영향을 미쳤으며, 깁스자유에너지 분석은 가장 유리한 질소 환원 구성을 도출하였다. 루테늄의 (0001) 표면에서는 질소 분자가 표면에 수직으로 흡착하는 end-on 형태가 가장 유리한 N₂ 흡착에너지가 나타났으며 유사하게, (1000) 표면에서도 end-on 형태가 안정적인 흡착 에너지 값을 보였다. 이어서, distal 및 alternating 구성 모두에서 최적화된 수소 흡착을 통해 NH₃의 최종 탈착까지 이론적으로 완전한 반응 경로를 설명했다.

• 청정기술
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• 제21권2호
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• pp.108-116
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• 2015

황화수소와 암모니아는 많은 하수처리장과 산업 플랜트로부터의 배출가스에서 발견되어질 수 있는 가장 흔한 악취성분이다. 이들 유해물질들은 인간에게 건강 문제를 일으키고 촉매에 악영향을 미치기 때문에 생활환경과 산업 현장에서의 제거는 매우 중요하다. 본 연구에서는 황화수소와 암모니아에 대한 우수한 흡착능력을 가지는 흡착제를 개발하기 위하여 폐타이어의 열분해 생성물인 카본블랙을 이용하였다. 카본블랙, 금속산화물과 산 또는 염기를 혼합하여 펠렛형 흡착제를 제조하였고, 상온상압에서 고정층 흡착탑의 파과곡선을 이용하여 황화수소와 암모니아에 대한 흡착성능을 평가하였다. 카본블랙, 산화철(III)과 수산화나트륨 혼합물로 제조된 흡착제가 황화수소에 대한 가장 우수한 작업능력을 나타내었다. 암모니아에 대해서는 카본블랙, 산화구리(II), 염산의 혼합물로 제조된 흡착제가 우수한 작업능력을 보였다.

• 한국물환경학회지
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• 제21권5호
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• pp.505-510
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• 2005

The objective of this study was to remove non-biodegradable matters and ammonia ion in livestock wastewater using Fenton oxidation and Zeolite adsorption process. After coagulation process as 1st treatment, non-biodegradable matters remained after 1st treatment were removed by using OH radical produced in Fenton oxidation process. Zeolite as cation adsoption process was used to remove ammonia ion in 2nd treatment water. As a result of treatment using these processes, NBDCOD removal efficiency was over 90% and ammonia ion was almost removed. Most aromatics or polynuclear aromatics like benzene, phenol and scatol in livestock wastewater wasn't detected after Fenton oxidation process.

• Environmental Engineering Research
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• 제22권4호
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• pp.401-406
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• 2017

Ammonia, $NH_3$, is a key chemical widely used in chemical industries and a toxic pollutant that impacts human health. Thus, there is a need for the development of effective adsorbents with high uptake capacities to adsorb $NH_3$. An adsorbent with a high surface area and a small pore size is generally preferred in order to have a high capacity for the removal of $NH_3$. The use inorganic nanoporous materials as gas adsorbents has increased substantially and emerged as an alternative to zeolite and activated carbon. Herein, mesoporous alumina (MA) was prepared and used as an $NH_3$ adsorbent. MA showed good pore properties such as a uniform pore size and interlinked pore system, when compared to commercial adsorbents (activated carbon, zeolite, and silica powder). MA has free hydroxyl groups, serving as useful adsorption sites for $NH_3$. In an adsorption isotherm test, MA exhibited 4.7-6.5 times higher uptake capacities for $NH_3$ than commercial adsorbents. Although the larger surface areas of adsorbents are important features of ideal adsorbents, a regular and interlinked adsorbent pore system was found to be a more crucial factor to adsorb $NH_3$.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.311-312
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• 2003

Activated carbons (ACs) are widely used in adsorption for the removal of gaseous and aqueous pollutants[1]. Although a wide range of carbonaceous materials can be converted into ACs, the coal and lingocellulosic materials are the most commonly used starting materials for the production of commercial ACs. Recently, there are a quite large number of studies regarding the preparation of ACs from various polymeric materials because of high carbon yield and low ash content In this work, ACs are prepared from polystyrene (PS) by chemical activation with potassium hydroxide and the effect of the KOH-to-PS ratio to adsorption of ammonia is investigated. (omitted)

• 폴리머
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• 제31권1호
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• pp.1-7
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• 2007

본 연구는 $Co^{60}\;{\gamma}-ray$ 선원을 이용한 그래프트 공중합 방법으로 설폰형 이온교환 섬유를 합성하였다. 공중합체 합성 시 스티렌 단량체의 농도가 50 v/v%에서 그래프트율이 가장 높게 나타났으며, 총 조사선량이 증가할수록 그래프트율은 증가하였다. 그래프트율과 반응온도가 증가함에 따라 설폰화율은 증가하였으며, 반응시간 20분에서 가장 높았다. 이온교환 섬유의 이온교환 용량과 함수율은 설폰화율이 증가함에 따라 모두 증가하였으며, 각각 최대 4.76 meq/g, 23.5%이었다. 암모니아 흡착량은 이온교환 용량 및 암모니아 농도가 증가함에 따라 증가하였으며, 10회 이상 반복 사용하여도 암모니아 흡착량은 변하지 않았다.

• 청정기술
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• 제12권3호
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• pp.175-181
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• 2006

실내 공기오염 방지를 위하여 견운모와 규조토를 건축내장재로 사용하기 위한 물리 화학적 특성을 조사 하였다. 특히 규조토의 경우 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope: SEM)으로 표면에 분포하는 규조화석의 존재를 확인하였으며, 질소흡탈착법(Brunauer-Emmett-Teller (BET) method)을 통해 5 nm 이하의 기공이 고르게 분포하고 비교적 넓은 비표면적을 가지는 것을 알 수 있었다. 이러한 규조토와 비교하여 견운모는 기공특성이 보이지 않았으며 비표면적 역시 상대적으로 작은 것으로 나타났다. 따라서, 다공질 구조와 넓은 비표면적으로 인해 규조토가 견운모보다 상대적으로 높은 흡착특성을 가지고 있음을 예상 하였으며, 이를 실험적으로 확인 하였다. 하지만 $950^{\circ}C$이상으로 열처리한 결과 규조토는 다공질 규조화석의 연소 및 무기성분의 고온소결로 인해 더 이상 기공 구조를 보이지 않고 비표면적이 감소하였으며, 그 결과 흡착성능 또한 감소하는 경향을 보였다. 결론적으로, 열처리 하지 않은 규조토의 경우 규조화석의 존재로 인해 다공질 구조를 가지며, 넓은 비표면적에 의해 보다 높은 암모니아 흡착특성을 보여 실제로 이와 같은 유해 화합물을 효과적으로 제거할 수 있는 능력이 있음을 보였다.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.310-316
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• 2006

본 연구에서는 수중 악취의 원인 물질인 용존 암모니아를 제거하기 위해 분말형태의 활성탄을 사용하였다. 특히, 일반적인 분말활성탄은 암모니아 흡착능이 좋지 않기 때문에 흡착능을 높이기 위해 분말활성탄의 표면을 산 용액으로 함침시킨 산 첨착활성탄을 제조하였다. 이렇게 제조한 산 첨착활성탄을 섬유 재질로 된 다공성 지지막($10{\sim}50{\mu}m$)의 표면에 압력에 의한 분리 활성 여과 층을 형성시켜 흡착과 분리를 동시에 할 수 있는 혼합 공정을 구성하였다. 그 결과 혼합공정에서 암모니아 제거율이 60% 이상 되어, 일반 분말활성탄에 비해 10~15% 더 높은 흡착능을 보였다. 그리고 층이 형성된 동적막의 순수투과성능 실험을 보면 수투과도는 400~700 LMH로 정밀여과(Microfiltration)막 수준의 역할을 한다. 이는 수처리에서 기존의 분리막 공정보다 고효율적인 처리 유량을 유지하는 효과가 기대된다.

• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.666-671
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• 1999

본 연구에서 술폰화된 poly(phenylene sulfide)(SPPS)는 10%의 발연황산으로 PPST를 술폰화한 후 NaOH 수용액으로 demethylation하여 제조하였다. 유기용매에 용해되는 PPST는 methyl-(phenylthio)phenyl sulfoxide(MPPSO)의 자가축합 반응으로 합성되었다. SPPS는 $1200cm^{-1}$에서 $-SO_{3}H$의 비대칭 O=S=O 신축진동에 의한 흡수피크와 $621cm^{-1}$에서 S-O 신축진동에 의한 흡수피크가 관찰된 것으로 보아 술폰산기가 도입된 것을 알 수 있다. PPST의 술폰화를 $150^{\circ}C$에서 12시간 반응했을 때 반복단위당 1.48개의 술폰산기가 도입되었으며, 고온 GPC로 측정된 PPST와 SPPS의 중량평균분자량(Mw)은 각각 118323과 131204이었다. SPPS의 암모니아 가스 흡착능은 $9.67mmol\;NH_{3}/g$이었고, 활성탄, 실리카겔보다 월등히 높았다.